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Una delegazione del CNR coordinata da Luigi Ambrosio (DSCTM-CNR) ha partecipato all’ AFOSR/NIH/CNR Technical Exchange Meeting per esplorare possibili collaborazioni su attività di ricerca di base in aree scientifiche di comune interesse con particolare riferimento ai materiali avanzati, l’elettromagnetismo, le applicazioni laser e le loro interazioni con la materia, la meccanica strutturale, le intersezioni tra materiali e biosistemi, la matematica computazionale applicata ai materiali.

L’evento, tenutosi a Washington D.C. dal 25 al 27 agosto 2014, è stato organizzato dall’agenzia Air Force Office of Scientific Research (AFOSR), in collaborazione con il Dipartimento di Scienze Chimiche e Tecnologie dei Materiali (DSCTM) del CNR, con l’Ambasciata d'Italia negli USA, Washington, l' Ufficio Accordi e Relazioni Internazionali del CNR, in seguito alle azioni intraprese, a partire dal 2013, da AFOSR e CNR attraverso il DSCTM-CNR e successivamente la riunione della Commissione Bilaterale US-Italy Science and Technology, tenutasi a Washington, Dicembre 2013, alla quale parteciparono S. Iannace ed A. Tajani.

All’evento dello scorso Agosto hanno partecipato ricercatori e responsabili dei programmi di ricerca dell’AFOSR, del National Institute of Health (NIH), Army Research Laboratory (ARL), Naval Research Laboratory (NRL) and National Science Foundation (NSF).

Rappresentanti di Istituti afferenti al DSCTM, al Dipartimento di Scienze Fisiche e Tecnologie della Materia (DSFTM) e al Dipartimento di Ingegneria - ICT e Tecnologia per l'Energia e Trasporti (DIITET) hanno presentato le linee strategiche di ricerca e le competenze di eccellenza del CNR nelle diverse aree scientifiche evidenziando, in particolare, le tematiche più promettenti su cui costruire future collaborazioni. Nel campo della Chimica dei Materiali Organici la discussione si è focalizzata su temi quali la progettazione di materiali con proprietà fotoniche, elettroniche e con proprietà nuove; per i Materiali a Bassa Densità i compositi multifunzionali, i sistemi micro e nanoporosi, i nanocompositi, le architetture nano 2D e 3D, rappresentano alcuni dei temi su cui investire per lo sviluppo delle tecnologie del futuro; per lo studio dei materiali per Ambienti Estremi la necessità di una maggiore conoscenza nell’ambito della modellazione e del controllo della microstruttura nei sistemi ceramici e/o metallici. Altri temi hanno riguardato a) i materiali ed i sistemi biomimetici  in grado di riprodurre funzioni e strutture presenti in natura (ad esempio le strutture gerarchiche, il bio-sensing del campo magnetico terrestre ecc.), o di sistemi avanzati basati sull’Ingegneria dei tessuti per la ricerca sul cancro, b) le interazioni dei materiali, delle strutture e dei dispositivi con i campi elettromagnetici, c) lo sviluppo e le applicazioni basate sull’impiego di laser ad elevata potenza (Petawatt, 1015 watt), d) materiali self-healing, self-generation e self-assembling ed infine e), lo studio della bio-fisica legata ad applicazioni come l’imaging biomolecolare, la bio-elettronica e la quantum biology, f) lo sviluppo di  nuove tecnologie costruttive di materiali ad elevate prestazioni quali ad esempio le costruzioni “Origami” oppure la stampa 3D. Va sottolineato come il dibattito sugli obiettivi scientifici sia stato caratterizzato dalla necessità di una maggiore convergenza tra la scienza dei materiali, la chimica, la fisica e la matematica applicata per un approccio Materials by Design. Particolare rilevanza, in tale ambito, è il Material Genome Initiative da parte dell’agenzia NSF che mira allo sviluppo di modelli multiscala, attraverso una maggiore razionalizzazione delle fasi sperimentali associate alle teorie/simulazioni, in grado di prevedere le proprietà finali dei materiali. L’agenda, qui allegata, e le presentazioni degli interventi sono disponibili sul sito ufficiale di AFOSR all’indirizzo: https://community.apan.org/afosr/w/researchareas/12339.afosrnihcnr-technical-exchange-meeting.aspx

La delegazione ha inoltre partecipato allo Strategic Workshop on Convergence of Physical Sciences for Biomedical Applications: Phase Transition and Network Dynamics in Living and Non-Living Systems organizzato il giorno 28 agosto 2014 nell’ambito delle collaborazioni tra AFOSR, National Cancer Institute (NCI) e la Defence Advanced Research Project Agency (DARPA). L’evento, a carattere fortemente multidisciplinare, ha raccolto ricercatori americani che hanno presentato i più recenti avanzamenti nel campo delle transizioni di fase, della dinamica dei networks e della simulazione computazionale avanzata al fine di individuare nuove strategie ed approcci scientifici per lo studio e la modellazione di sistemi complessi come ad esempio i materiali avanzati oppure, nel campo dei sistemi viventi, i fenomeni che regolano le metastasi o la progressione delle malattie. Lo studio delle transizioni di fase così come della dinamica di sistemi modello nell’ottica di convergenza ed integrazione tra diverse discipline quali la fisica, la chimica, l’ingegneria, la matematica applicata e la biomedicina viene ritenuto come una importante opportunità di progresso di cui possono beneficiare i diversi utilizzatori delle diverse agenzie americane.

La partecipazione attiva del CNR ai diversi incontri, in un clima di disponibilità e stimolato da  momenti di discussione particolarmente costruttiva, ha permesso di individuare diversi temi di ricerca di interesse comune creando le basi per ulteriori opportunità di finanziamento per la ricerca di eccellenza ma anche di collaborazioni con le più prestigiose università americane su temi alla frontiera della conoscenza. Al fine di dare seguito a questa iniziativa sono state concordate alcune azioni future che riguardano: i) l’identificazione di contributi CNR individuali da condividere e focalizzare con i responsabili dei programmi AFOSR, ii) la partecipazione ai program reviews organizzati da AFOSR, e iii) l’organizzazione di meeting strategici su tematiche convergenti.

Alla riunione, per il CNR, hanno partecipato: Luigi Ambrosio (DSCTM-CNR), Salvatore Iannace (IPCB-CNR), Guglielmo Fortunato (IMM-CNR), Mario Agio (INO-CNR), Roberto Zamboni (ISOF-CNR), Paolo Pietra, (IMATI-CNR), Monica Fabrizio (IENI-CNR), Massimiliano Cavallini (ISMN-CNR).

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2014 AFOSR NIH CNR Agenda (pdf)

AFOSR DARPA NCI Agenda (pdf)

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